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高速电梯安全钳结构设计与运动学特性分析

高速电梯安全钳结构设计与运动学特性分析

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作者：石朋龙石家庄铁道大学

学位级别：硕士

通过对现有安全钳技术的分析,发现安全钳制动块材料是制约我国超高速电梯安全钳研发领域的关键因素。采用具有耐高温、耐磨损的碳纤维复合材料作为安全钳制动块材料,研发出了应用于轿厢自重与额定载荷之和P+Q=8 000kg、额定速度10 m·s-... 详细信息

通过对现有安全钳技术的分析,发现安全钳制动块材料是制约我国超高速电梯安全钳研发领域的关键因素。采用具有耐高温、耐磨损的碳纤维复合材料作为安全钳制动块材料,研发出了应用于轿厢自重与额定载荷之和P+Q=8 000kg、额定速度10 m·s-1的超高度电梯双楔块渐进式安全钳。实现了超高速电梯的平稳可靠制动、导轨极低的磨损量、安全钳制动块的多次使用的设计目标。论文主要工作如下:(1)介绍了电梯的发展现状及我国电梯的使用现状。通过分析目前在用的电梯安全钳超速保护装置的种类优缺点,提出了本课题的研究目标及主要研究方向。(2)分析了目前电梯安全钳的主要结构,确定了本课题所研究安全钳的结构,明确了安全钳不同工况下的制动力的计算方法,对超高速电梯制动块所选择的材料进行了介绍。(3)进行了安全钳三维模型的绘制。首先,分析了现有三维建模软件UG、Pro E、Solid Works的优缺点。然后,根据安全钳的选型及计算,绘制了安全钳的三维模型简图。(4)对绘制的三维模型进行了静力学仿真。在完成安全钳的选型、计算并建模后,采用ANSYS Workbench,对安全钳的关键零部件钳架、U型板簧、固定楔块和动滑块进行了静力学仿真,确定了零件的应力、应变、位移和安全系数。(5)分析了安全钳固定楔块和动滑块的主要技术要求,选用了毛坯材料并制定了相应的加工工艺。(6)对本课题所设计的安全钳,进行了样机生产后的静载试验和型式试验。其中,静载试验显示所设计的安全钳的打滑力与设计制动力误差较小,型式试验验证了安全钳的制停减速度满足GB 7588-2003的设计要求,并为后续安全钳的生产调试提供了技术支持。

关键词：安全钳 ansysworkben 加工工艺路线型式试验碳纤维复合材料

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